Transport de matériel terrigène dans les eaux supérieures de l’océan Arctique

Abstract

L’Arctique suscite depuis quelques années une attention particulière à mesure que les symptômes des changements climatiques globaux s’y accumulent et s’y amplifient. Actuellement les régions arctiques sont sujettes à plusieurs changements : dégel du pergélisol, changement du débit des rivières arctiques, augmentation de l’export du carbone organique terrestre, etc. L’objectif principal de mes travaux de recherche consiste à mieux comprendre la circulation des eaux douces dans l’océan Arctique en utilisant des traceurs chimiques tels que la matière organique dissoute (MOD; chapitre 3) et le baryum (chapitre 4) en combinaison avec d’autres traceurs, i.e température et salinité. L'Océan constitue un réservoir important de carbone. En effet, ce dernier stocke environ 700 Gt de carbone organique, une quantité sujette à évolution avec les changements climatiques. L’Océan Arctique est entouré de pergélisol présent sur 34% des côtes terrestres. Il constitue une source importante de MO allochtone, et, lors de son dégel, contribue à la libération de MOD et de gaz tels que le méthane, un puissant gaz à effet de serre. Ces différentes modifications affectent la quantité de la matière terrigène drainée dans l’océan et donc la biogéochimie des micropolluants et perturbe les écosystèmes marins. Le troisième chapitre a pour objectif d’étudier le transport de la matière organique dissoute (MOD) dans les quatre principaux bassins de l’océan Arctique central en utilisant ses propriétés optiques, i.e. absorbance UV/visible et fluorescence et d’étudier l’export de la matière organique dissoute vers l’océan Atlantique. Les résultats ont pu démontrer que 1) la composition en MOD est différente d’un bassin à l’autre, avec des niveaux de DOM plus élevés proche des côtes eurasiennes et qui diminuent en fonction de la distance vers le détroit de Fram, 2) les eaux des côtes des bassins Makarov et Amundsen sont rapidement transportées vers le pôle nord et le détroit de Fram via la dérive transpolaire; et 3) l’exportation de la MOD terrestre est deux fois plus importante dans le détroit de Fram que dans le détroit de Lancaster. Le quatrième chapitre est basé sur l’utilisation d’un autre traceur des eaux douces : le baryum. Les résultats montrent qu’une différence significative entre les trois couches supérieures du bassin Canada (couche polaire mixte et les eaux Pacifique modifiées en été et en hiver) en zone côtière. En revanche la différence est non significative dans la zone extracôtière (offshore). Le profil vertical a montré une diminution en baryum dans la zone de chlorophylle maximum (PSW) ce qui est due à la sorption du Ba sur le matériel planctonique. La comparaison interannuelle 2019-2020 a montré de plus importantes concentrations en Ba en 2021 qu’en 2019-2020, ceci est le résultat du forçage atmosphérique de l’océan Arctique. Globalement, les résultats de ce mémoire montrent que la circulation d’eau douce dans les couches supérieures de l’océan Arctique est grandement influencée par les courants océaniques et la direction des vents dominants. ceci pourra améliorer notre compréhension de la distribution des eaux douces dans le bassin Canada. et expliquer l’impact du changement de la direction du vents sur la transport de la matière terrigène dans l’Océan Arctique, cette matière contient des nutriments, des contaminants et son transport impact la production primaire.